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全自动锅炉软化水设备方案解读
时间: 2019-08-07 08:53 浏览次数:
采用离子交换软化水设备,基本原理是原水流经阳离子交换剂时,水中Ca2+、Mg2+等阳离子被交换剂吸附,而交换剂中的可交换离子(Na+或H+)则溶入水中,从而除去了水中钙(Ca)镁(化学式


采用离子交换软化水设备,基本原理是原水流经阳离子交换剂时,水中Ca2+、Mg2+等阳离子被交换剂吸附,而交换剂中的可交换离子(Na+或H+)则溶入水中,从而除去了水中钙(Ca)镁(化学式Mg)离子,使水得到了软化。离子交换软化法有以下几种。

a.钠离子(由钠原子失去最外层的一个电子得到的)交换软化法

钠离子交换剂是工业锅炉最常使用的离子交换剂,化学分子式用NaR表示,当原水经钠离子交换剂时,水中的钙、镁离子被钠离子置换,其反应式为:
锅炉软化水设备

碳酸盐硬度:

Ca(HCO3)2+2NaR——CaR2+2NaHCO3

Mg(HCO3)2+2NaR——MgR2+2NaHCO3

非碳(C)酸盐硬度:

CaSO4+2NaR——CaR2+Na2SO4

MgSO4+2NaR——MR2+Na2SO4

钠离子交换法不仅可以除去永久硬度,也可以除去暂时硬度,而且处理前后水中的总碱度保持不变。处理后水的含盐量增加,因为钙(Ca)镁(化学式Mg)盐等当量地转变成钠盐,而钠的当量值(23)比钙和镁的当量值(20.04)和(12.16)高,所以用毫克每升表示水的含盐量将有所提高。
锅炉软化水设备

随着交换过程的不断进行,交换剂中的Na+被大部分置换,出水中便含有Ca2+、Mg2+(即出现了硬度),当硬度达到一定范围时,此水已不符合锅炉给水标准,说明交换剂已失效,此时就要再生,恢复交换剂的软化能力,再生剂是食盐(NaCI)。

再生过程中,使含有大量Na+的氯化钠溶液通过失效的交换剂层,将离子交换剂所吸附的Ca2+、Mg2+强行排除掉,而Na+被交换剂所吸附,使交换剂重新恢复交换能力,其反应式如下:

CaR2+2Na+=2NaR+Ca2+

MgR2+2Na+=2NaR+Mg2+

b.部分钠离子交换软化法

即只是让原水的一部分经过离子交换器,另一部分直接进入水箱(组成部分:高水箱、存水箱、低水箱)。经钠(Sodium)离子交换后软水中NaHCO3在水箱中受热分解成为Na2CO3,利用这些Na2CO3,去软化未经钠离子(由钠原子失去最外层的一个电子得到的)交化器中的生水永硬,同时消除一部分碱度。

部分钠离子(由钠原子失去最外层的一个电子得到的)交换软化有如下特点:①减少钠离子交换器的负荷,可减小设备容量;②可以软化、除碱而不需要另加药剂(pharmaceutics),并减少原用食盐的消耗(consume)量;③软化不彻底,尤其是当水中的永硬与总硬度之比小于0.5,软化效果更差;因此,这种方法只适用于小型锅炉,当水中的永硬与总硬度之比大于0.5时,作为软化除碱使用。纯水设备采用世界上最先进的反渗透膜元件、压力容器、高压泵、配以合理而又高效的前处理设备及后处理精脱盐设备。源水→源水泵→机械过滤器→活性炭过滤器→精密过滤器→一级反渗透膜→二级反渗透膜→TOC脱出器→EDI系统·低压开关保护高压泵不会因供水停止而损坏。
锅炉软化水设备

c.氢(Hydrogen)一钠离子交换软化法。纯水设备高效率、低噪音的高压泵,降低运行噪音,减少耗电。脱盐率高,运行压力低的卷式复合膜提高了产水水质及降低运行成本,且使用寿命长。产水、浓水各设有流量计以监视并调节运行出水量及系统回收率。氢离子(氢的核素氕可以看作质子)交换软化水的原理是利用离子交换剂中氢离子置换原水中的钙镁离子,反应式如下:

碳酸盐硬度(Hardness):

Ca(HCO3)2+2HR----CaR+2H2O+2CO2

Mg(HCO3)2+2HR----MgR+2H2O+2CO2

非碳(C)酸盐硬度(Hardness):

CaSO4+2HR----CaR+H2SO4

CaCl+2HR----CaR+2HCl

MgSO4+2HR----MgR+H2SO4

MgCl2+2HR----MgR+2HCl
锅炉软化水设备

由此可见,氢(Hydrogen)离子(氢的核素氕可以看作质子)交换还有除盐的作用,除盐的量与水中的碳(C)酸盐硬度的摩尔数相等。氢离子交换后水中有游离酸,产生的酸量与水中的非碳酸盐硬度的摩尔数相等。因此不能作为锅炉给水,氢离子交换不能单独使用,必须与钠离子交换联合使用,称为氢----钠离子交换,使产生的游离酸与经钠离子交换后生成的碱相中和,达到除碱的目的。

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